（一）動作電位及其特點

　　在靜息電位的基礎(chǔ)上，細胞受到一個適當(dāng)?shù)拇碳?，其膜電位所發(fā)生的迅速、一過性的極性倒轉(zhuǎn)和復(fù)原，這種膜電位的波動稱為動作電位。動作電位的升支和降支共同形成的一個短促、尖峰狀的電位變化，稱為鋒電位。鋒電位在恢復(fù)至靜息水平之前，會經(jīng)歷一個緩慢而小的電位波動稱為后電位，它包括負(fù)后電位和正后電位。

　　細胞的動作電位具有以下共同特征：①動作電位具有“全或無”特性，動作電位是由刺激引起細胞產(chǎn)生的去極化過程。而且刺激必須達到一定強度，使去極化達到一定程度，才能引發(fā)動作電位。對于同一類型的單細胞來說一旦產(chǎn)生動作電位，其形狀和幅度將保持不變，即使增加刺激強度，動作電位幅度也不再增加，這種特性稱為動作電位的全或無（allornone）現(xiàn)象，即動作電醫(yī)學(xué)教育`網(wǎng)搜集整理位要么不產(chǎn)生要產(chǎn)生就是最大幅度；②動作電位可以進行不衰減的傳導(dǎo)，動作電位產(chǎn)生后不會局限于受刺激的部位，而是迅速沿細胞膜向周圍擴布，直到整個細胞都依次產(chǎn)生相同的電位變化。在此傳導(dǎo)過程中，動作電位的波形和幅度始終保持不變；③動作電位具有不應(yīng)期。細胞在發(fā)生一次興奮后，其興奮性會出現(xiàn)一系列變化，包括絕對不應(yīng)期、相對不應(yīng)期、超常期和低常期。絕對不應(yīng)期大約相當(dāng)于鋒電位期間，相對不應(yīng)期和超常期相當(dāng)于負(fù)后電位出現(xiàn)的時期；低常期相當(dāng)于正后電位出現(xiàn)的時期。

　　（二）動作電位的產(chǎn)生機制

　　動作電位上升支主要由Na⁺內(nèi)流形成，接近于Na⁺的電-化學(xué)平衡電位。

　　1.細胞內(nèi)外Na⁺和K⁺的分布不均勻，細胞外高Na⁺而細胞內(nèi)高K⁺。

　　2.細胞興奮時，膜對Na⁺有選擇性通透，Na⁺順濃度梯度內(nèi)流，形成鋒電位的上升支。

　　3.K⁺外流增加形成了動作電位的下降支。

　　在不同的膜電位水平或動作電位發(fā)生過程中，Na⁺通道呈現(xiàn)三種基本功能狀態(tài)：①備用狀態(tài)：其特征是通道呈關(guān)閉狀態(tài)，但對刺激可發(fā)生反應(yīng)而迅速開放，因此，被稱作備用狀態(tài)；②激活狀態(tài)：此時通道開放，離子可經(jīng)通道進行跨膜擴散；③失活狀態(tài)：通道關(guān)閉，離子不醫(yī)學(xué)教育`網(wǎng)搜集整理能通過，即使再強的刺激也不能使通道開放。細胞在靜息狀態(tài)即未接受刺激時，通道處于備用狀態(tài)。當(dāng)刺激作用時，通道被激活而開放。多數(shù)通道開放的時間很短，如產(chǎn)生鋒電位上升支的Na⁺通道開放時間僅為1-2ms，隨即進入失活狀態(tài)。必須經(jīng)過一段時間，通道才能由失活狀態(tài)恢復(fù)至靜息的備用狀態(tài)。通道的功能狀態(tài)，決定著細胞是否具有產(chǎn)生動作電位的能力，與不應(yīng)期有密切聯(lián)系。